Hippocampus er en af de vigtigste dele af vores hjerne. Det en hesteskoformet struktur. Den er ansvarlig for processen med at overføre data fra korttidshukommelsen til langtidshukommelsen. Desuden er den relateret til følelser.
Denne hjernestruktur er en del af det limbiske system. Det limbiske system er den højeste del af de subkortikale strukturer, der er ansvarlig for følelser, motivation, instinkter, vegetative funktioner, indlæring og hukommelse.
Med undtagelse af hippocampus består det limbiske system af hypothalamus, septalregionen, limbisk bark, de limbiske kerner, herunder amygdala, basal forhjernen, septalkerne, de forreste thalamiske kerner og habenulakerner samt dele af hjernestammen og de limbiske baner.
Men desuden er hippocampus’ rolle i det limbiske system og i selve nervesystemet af største betydning. Først og fremmest er hippocampus ansvarlig for dannelse, organisering og lagring af erindringer (1).
For det andet spiller den en rolle i processen med at forbinde sansningerne med minderne. Den er også forbundet med hukommelseskonsolidering under søvn.
Hippocampus’ placering og anatomi
Både sider af hjernen er symmetriske, og hippocampus er placeret i begge hjernehalvdele (1). Dens anatomi er yderst vigtig for dens funktion. Denne del af vores hjerne modtager nemlig input og sender output gennem den entorhinale cortex. Det er en struktur, der er placeret under den frontale hippocampusregion.
Denne del af hjernen består af
CA1-4 eller cornu ammonis-segmentet, subiculum og dentate gyrus.
Det vigtigste er, at underregionerne i hippocampus er forbundet via to neurale
kredsløb. Det er det monosynaptiske og det trisynaptiske kredsløb.
Det monosynaptiske kredsløb overfører
information fra den entorhinale cortex til CA1, og det omgår CA3 og
den dentate gyrus.
På den anden side sender det trisynaptiske kredsløb informationen til gyrus dentate gennem den vej, der perforerer gennem subiculum. Dernæst sendes informationen til CA3 gennem mossy fiberbanen.
Hippocampus funktioner
Flere teorier har til formål at bevise rækkevidden af hippocampus’ funktioner. To af dem er de mest fremtrædende og de mest sandsynlige for at være korrekte. Det er teorierne i forbindelse med hukommelse og rum (1).
I 1971 førte en opdagelse af hippocampusceller, der sprænger aktionspotentiale, til en styrkelse af hypotesen om den rumlige teori.
Disse celler reagerede nemlig, når bestemte steder i rummet blev ramt. Disse er de såkaldte “stedfelter”. Denne opdagelse førte os til den konklusion, at hippocampus skanner rummet og kortlægger omgivelserne.
Som følge heraf er hippocampus det centrale center for rumlig navigation i vores hjerne.
Dette er de såkaldte “stedfelter”. Denne opdagelse førte os til den konklusion, at hippocampus scanner rummet og kortlægger omgivelserne. Som følge heraf er hippocampus det centrale rumlige navigationscenter i vores hjerne.
På den anden side er hypotesen om hukommelsesteori noget ældre. Den stammer nemlig helt tilbage fra 1957. Efter grundige eksperimenter med fjernelse af hippocampus viste, at hippocampus er et center i hjernen, der er ansvarlig for dannelsen af nye erindringer, både begivenheds- og fakta-relaterede erindringer, fik denne teori større indflydelse.
I dag er forskerne enige om, at hippocampus er det centrale center i hjernen for hukommelse. Vi ved dog stadig ikke præcist med 100 % sikkerhed, hvordan hukommelsesprocesser foregår. Nogle forskere mener, at det forbinder erindringer med oplevelser, og at det er den måde, hvorpå de lagres.
Andre mener, at processen ligner en bevidst erindring af erindringer. Nogle teorier siger, at hippocampus kontrollerer minderne ved at reducere interferens og overlapning af lignende oplevelser, hvilket bidrager til hurtige indlæringsprocesser.
I henhold til en anden teori er hippocampus et indeks for vores hjerne og erfaringer. Man kan tænke på det som et bogregister, der hjælper os med at finde de oplysninger, vi leder efter, på få sekunder.
Interessant nok siger denne teori, at hippocampus lagrer elementerne og ikke hele oplevelsen. Denne teori er i modstrid med den teori, der observerer den som hukommelse plus erfaring forstærket af sansninger.
Dertil kommer, at forskerne er uenige om følgende spørgsmål. Bliver langtidshukommelserne uafhængige af denne del af hjernen eller ej? Er cortex selv i stand til at udføre hukommelsestilbagekaldelsen?
Dette er det velkendte spørgsmål om systemkonsolidering. Den førende teori i dag siger, at hippocampus er nødvendig for den langsigtede tilbagekaldelse af de kontekstrige erindringer. Samtidig er den ikke nødvendig for semantiske erindringer.
Når det drejer sig om andre funktioner af
hippocampus, kan vi sige, at dens orbitofrontale cortex er relateret til
regulering af stress og følelser. Desuden er de posteriore parietale cortexer
ansvarlige for rumlig behandling samt kognitive processer.
Hippocampus og vores hukommelse
Som allerede nævnt spiller hippocampus en central rolle i skabelsen, organiseringen og lagringen af nye erindringer samt i forbindelse med at forbinde nogle af følelserne og fornemmelserne med disse erindringer (1).
Simpelt sagt kan en duft eller et billede såvel som en melodi ofte udløse et minde. Det er hippocampus, der spiller en rolle i denne situation.
Differente underområder i hippocampus spiller en vigtig rolle i visse typer hukommelse. For eksempel er den bageste del af hippocampus involveret i behandlingen af rumlige erindringer.
Interessant nok hænger håndtering af komplekse labyrinter i en storby, især dens gader, samt andre lignende labyrintlignende, komplekse mønstre sammen med væksten i hippocampus’ bagerste region.
Hippocampus spiller også en rolle i konsolideringen af hukommelsen under søvn. Undersøgelser viser, at en mere aktiv hippocampusbevægelse under søvn efter en eller anden form for træning eller indlæringsoplevelse fører til en bedre hukommelse næste dag.
Dette betyder ikke, at selve erindringerne lagres i hippocampus på lang sigt. I stedet menes det, at hippocampus fungerer som en form for leveringscenter.
Simpelt sagt modtager den informationen, registrerer den og gemmer den midlertidigt, inden den leverer den til langtidshukommelsen.
Skader på hippocampus
Hvis den ene side af hippocampus beskadiges og ødelægges, vil hukommelsesfunktionen forblive næsten normal, så længe den anden side er intakt. Interessant nok kan skader på begge sider af hippocampus forstyrre evnen til at danne nye erindringer, hvilket kaldes anterograd amnesi.
Da hippocampus spiller en så vigtig rolle i dannelsen af nye erindringer, kan skader på denne del af hjernen have en alvorlig langtidseffekt på visse typer hukommelse (2).
Hippocampusskader blev observeret efter post mortem hjerneanalyse af patienter, der led af hukommelsestab. Sådanne skader er relateret til problemer med dannelsen af erindringer som f.eks. datoer, begivenheder eller navne.
Den nøjagtige virkning af hippocampusskaden kan variere afhængigt af den del af hippocampus, der er påvirket. Forskning viser, at skader på venstre hippocampus påvirker erindringen af verbale oplysninger, mens skader på højre hippocampus fører til problemer med visuelle oplysninger.
Også hippocampus’ funktion kan falde med alderen. I en alder af 80 år kan folk miste næsten 20 procent af nerveforbindelserne i hippocampus. Det er ikke alle ældre mennesker, der viser dette tab, men de, der gør det, har et dårligere resultat i hukommelsestest.
MRI-skanninger af den menneskelige hjerne viste, at den menneskelige hippocampus blev reduceret med omkring 13 procent mellem 30 og 80 års alderen. Celledegeneration i hippocampus er også blevet sat i forbindelse med udbruddet af Alzheimers sygdom (2).”
Til sidst er det interessant at tage fat på en sag, der går tilbage til 1953. Dette er nemlig året for en af de første undersøgelser af hippocampusdysfunktion, som blev udført på en patient, der led af epilepsi.
Denne patient gennemgik en kirurgisk fjernelse af hippocampus samt de omkringliggende strukturer. Resultatet af operationen var overraskende på det tidspunkt. Patienten beholdt nemlig alle sine kognitive funktioner.
De var næsten intakte. Desværre var han ikke i stand til at skabe nye erindringer. Denne tilstand kaldes anterograd amnesi. Vi ved nu, at denne type amnesi opstår som følge af hippocampusdysfunktion.
Lad os se på, hvad der sker i tilfælde af Alzheimers sygdom. Der sker et betydeligt celletab i hippocampus. Som følge heraf lider patienten af hukommelsesunderskud.
Disse problemer opstår allerede i de allerførste stadier af sygdommen. Desuden mister patienten evnen til at producere nye celler i hippocampus, hvilket er forbundet med depression. Desuden øger det stress hos patienten, og denne tilstand er også forbundet med skizofreni.
Disse fund sætter derfor hippocampus og neuropsykiatrisk sygdom i forbindelse med hinanden. Det forstærker sårbarheden og følsomheden af strukturerne i denne region af vores hjerne. Desuden fremhæver det farerne ved læsioner, traumer og skader på hippocampus og dens segmenter.
Endeligt lider patienter, der har lidt iltmangel i hjernen, ofte også af skader på hippocampus. Dette fører normalt til anterograd amnesi. Desuden er hippocampus-traumer ofte forbundet med epileptiske anfald, og det er denne del af hjernen, der huser dem.
Som følge heraf kan der opstå en tilstand, der kaldes hippocampussklerose (2). Det er en tilstand med tab af cellerne i hippocampus.
Konklusion
Hippocampus en del af vores hjerne, der ligner en hestesko. Den har mange vigtige funktioner. Den vigtigste er dog en hukommelse. Mere præcist overfører den data fra den kortvarige hukommelse til langtidshukommelsen.
Som følge heraf resulterer skader på hippocampus ofte i hukommelsestab, manglende evne til at danne nye erindringer og Alzheimers sygdom.
- Anand KS, Dhikav V. Hippocampus in health and disease: En oversigt. Ann Indian Acad Neurol. 2012 Oct;15(4):239-46. doi: 10.4103/0972-2327.104323. PMID: 23349586; PMCID: PMC3548359. Findes online på: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3548359/
- Wible CG. Hippocampal fysiologi, struktur og funktion og neurovidenskab om skizofreni: en samlet redegørelse for underskud i den deklarative hukommelse, underskud i arbejdshukommelsen og skizofrene symptomer. Behav Sci (Basel). 2013 Jun 21;3(2):298-315. doi: 10.3390/bs302020298. PMID: 25379240; PMCID: PMC4217628. Findes online på: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4217628/